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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Feststellbremse für
einen Stativkopf, insbesondere für Film- oder Fernsehkameras,
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Feststellbremse
hat einen im wesentlichen zylinderförmigen Bremssattel,
der einen Grundkörper zum Einbringen in eine in einem Gehäuseteil
des Stativkopfs ausgebildete Aufnahmeöffnung und einen
Bremsbacken zum Eingriff mit einer im Stativkopf vorgesehenen Bremsscheibe
aufweist. Die Feststellbremse hat außerdem Feststellmittel,
um den Bremsbacken in Eingriff und außer Eingriff mit der
Bremsscheibe zu bringen.
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Stand der Technik
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Stativköpfe
der eingangs genannten Art sind an sich bekannt und dienen zum Verschwenken
der Kamera um zumindest zwei zueinander senkrechte Achsen.
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Beispielsweise
offenbart
DE 40 09
026 C1 einen solche Stativkopf mit einer Schwenkeinrichtung zum
Verschwenken der Kamera um eine vertikale Schwenkachse und einer
Neigeeinrichtung zum Neigen der Kamera um eine horizontal verlaufende
Neigeachse.
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Einige
dieser bekannten Stativköpfe verfügen über
eine Feststellbremse, mit der die Kamera in verschiedenen Schwenk-
und/oder Neigepositionen arretiert werden kann. In einer bekannten
Ausgestaltung verfügen diese Feststellbremsen über
einen Bremssattel, der in eine Aufnahmeöffnung in einem Gehäuseteil
des Stativkopfs einbringbar ist. Mittels einer Feststellschraube
kann der Bremssattel in Eingriff und außer Eingriff mit
einer Bremsscheibe gebracht werden.
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In
den herkömmlichen Feststellbremsen ist jedoch aufgrund
von Toleranzen in den Abmessungen der verwendeten Bauteile ein Spiel
vorhanden, insbesondere zwischen dem Bremssattel und der Aufnahmeöffnung
im Gehäuseteil. Dadurch ist auch bei arretierter Feststellbremse
noch eine leichte Wackelbewegung der Kamera möglich. Dies
wirkt sich bei der Verwendung der Kamera störend aus.
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Darstellung der Erfindung
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feststellbremse
für einen Kamerastativkopf zu schaffen, mit der die Kamera
möglichst spielfrei in der gewünschten Schwenk-
und/oder Neigestellung arretiert werden kann.
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Diese
Aufgabe löst eine Feststellbremse für einen Kamerastativkopf
gemäß dem Schutzanspruch 1.
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Demzufolge
ist im Bereich des Außenumfangs des Grundkörpers
des Bremssattels ein Spreizabschnitt vorgesehen, der beim Ineingriffbringen
des Bremsbackens mit der Bremsscheibe radial auswärts in
Richtung einer Innenwand der Aufnahmeöffnung ausgelenkt
wird.
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Diese
Auslenkung des Spreizabschnitts des Bremssattels in Richtung der
Innenwand der Aufnahmeöffnung bewirkt, dass der Außenumfang
des Grundkörpers des Bremssattels fest gegen die Innenwand
der Aufnahmeöffnung gedrückt und ein Spiel zwischen
Bremssattel und Aufnahmeöffnung vermieden oder zumindest
verhindert wird.
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Bevorzugte
optionale Merkmale sind in den abhängigen Patentansprüchen
wiedergegeben.
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Die
radiale Auslenkung des Spreizabschnitts beim Ineingriffbringen des
Bremsbackens mit der Bremsscheibe erfolgt vorzugsweise mittels zweier komplementärer
und relativ zueinander beweglicher Keilflächen.
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Die
Feststellmittel, um den Bremsbacken in Eingriff und außer
Eingriff mit der Bremsscheibe zu bringen, sind vorzugsweise eine
Feststellschraube mit einem Außengewinde, das mit einem
im Grundkörper des Bremssattels ausgebildeten Innengewinde
zusammenwirkt. Beim Anziehen der Feststellschraube wird der Bremssattel
gegen die Bremsscheibe festgezogen. In diesem Fall bilden das Außengewinde
an der Feststellschraube und das Innengewinde im Grundkörper
des Bremssattels die beiden komplementären und relativ
zueinander beweglichen Keilflächen, die die radiale Auslenkung
des Spreizabschnitts des Bremssattels bewirken.
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Bezüglich
der Ausgestaltung des Spreizabschnitts besteht die Möglichkeit,
dass der Spreizabschnitt ein integraler Bestandteil des Grundkörpers des
Bremssattels ist, der beim Ineingriffbringen des Bremsbackens mit
der Bremsscheibe zumindest teilweise in Richtung einer Innenwand
der Aufnahmeöffnung aufgeweitet wird. Durch diese Aufweitung
des Spreizabschnitts des Bremssattels wird der Bremssattel in der
Aufnahmeöffnung festgeklemmt. In diesem Fall kann der Grundkörper
des Bremssattels als Spreizabschnitt beispielsweise zumindest einen
Flügel aufweisen, welcher beim Ineingriffbringen des Bremssattels mit
der Bremsscheibe in Richtung der Innenwand der Aufnahmeöffnung
auslenkbar ist.
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Alternativ
kann der Spreizabschnitt aber auch ein separates Spreizelement sein,
das am Außenumfang des Grundkörpers des Bremssattels
angeordnet ist. Als Spreizelement kann beispielsweise ein separater
Spreizring dienen, der um den Außenumfang des Grundkörpers
des Bremssattels herum angeordnet ist. Ebenso kann am Außenumfang
des Grundkörpers des Bremssattels zumindest ein verschiebliches
Keilelement als Spreizelement angeordnet sein. In beiden Fällen
kann die radiale Auslenkung des Spreizabschnitts beim Ineingriffbringen
des Bremsbackens mit der Bremsscheibe wiederum mittels zweier komplementärer
und relativ zueinander beweglicher Keilflächen erfolgen,
von denen eine am Spreizelement und die andere am Grundkörpers
des Bremssattels ausgebildet ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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In
den anliegenden Zeichnungen ist
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1 eine
Ansicht eines Kamerastativs mit Stativkopf und darauf aufgesetzter
Kamera;
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2 eine
Explosionsansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Feststellbremse;
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3 eine
Schnittansicht der Feststellbremse aus 2;
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4 eine
Perspektivansicht, Frontansicht und Schnittansicht eines Bremssattels
der Feststellbremse aus 2;
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5 eine
Veranschaulichung der in einem Gewinde der Feststellbremse wirkenden
Kräfte;
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6 eine
Perspektivansicht eines Bremssattels und eines Spreizrings einer
Feststellbremse gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung;
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7 eine
Schnittansicht der Feststellbremse gemäß der zweiten
bevorzugten Ausführungsform;
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8 eine
Veranschaulichung der in einem der Feststellbremse gemäß 6 wirkenden
Kräfte; und
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9 eine
Perspektivansicht eines Bremssattels und zweier Spreizelemente einer
Feststellbremse gemäß einer dritten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung.
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Ausführliche Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
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Eine
erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Feststellbremse zeigen die 1 bis 5. 6 zeigt
eine zweite bevorzugte Ausführungsform.
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1 zeigt
einen Stativkopf 1 für eine Filmkamera 2.
Der Stativkopf 1 ist auf einem dreibeinigen Stativ 3 aufgesetzt
und besteht aus einer Schwenkeinheit 4 und einer Neigeeinheit 5.
Mittels der Schwenkeinheit 4 kann die Kamera 2 um
eine vertikale Schwenkachse L herum verschwenkt werden, und mittels
der Neigeeinheit 5 kann die Kamera 2 um eine horizontal
verlaufende Neigeachse A herum geneigt werden.
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Dazu
besteht die Neigeeinheit 5 im Wesentlichen aus einem um
die Neigeachse A neigbaren Rotor 6 sowie einem mit dem
Stativ 3 verbundenen Stator (nicht dargestellt). Der Rotor 6 ist
mit einer Aufnahmeplattform 31 verbunden. Die Kamera 2 sitzt
ihrerseits auf einer Schlittenanordnung 32, die in der Aufnahmeplattform 31 mit
Hilfe einer Stelleinrichtung 33 verschiebbar ist. Mittels
Handgriffen 34 kann der Stativkopf 1 um die horizontale
Neigeachse A geneigt und um die vertikale Schwenkachse L geschwenkt werden.
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Das
Bezugszeichen S bezeichnet den Schwerpunkt der Kamera 2.
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Um
nun die Kamera 2 in jeder gewünschten Neigestellung
arretieren zu können, verfügt die Neigeeinheit 5 über
eine Feststellbremse, die im Folgenden mit Bezug auf die 2 bis 5 im
Detail beschrieben wird.
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Aus
der Explosionsansicht der 2 ergeben
sich zunächst die Bestandteile der Feststellbremse und
ihre Anordnung am bzw. im Gehäuse der Neigeeinheit 5.
Die Figur zeigt ein Gehäuseseitenteil des Rotors 6,
in dem eine Aufnahmebohrung 7 für einen Bremssattel 8 ausgebildet
ist. Ebenfalls dargestellt sind eine Feststellschraube 9,
ein Zylinderstift 10 sowie eine Bremsscheibe 11.
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3 zeigt
den eingebauten Zustand der Feststellbremse im Gehäuseseitenteil
des Rotors 6. Der Bremssattel 8 ist in die Aufnahmebohrung 7 im Gehäuseseitenteil
des Rotors 6 eingesetzt worden. Der Zylinderstift 10 verhindert
eine Rotation des Bremssattels 8 in der Aufnahmebohrung 7.
Der Bremssattel 8 verfügt über ein Innengewinde 81,
das mit einem Außengewinde 91 an der Feststellschraube 9 zusammenwirkt.
Zwischen einem innen liegenden Ende der Feststellschraube 9 und
einem Bremsbacken 82, der Teil des Bremssattels 8 ist,
befindet sich die Bremsscheibe 11. Beim Festziehen der
Feststellschraube 9 wird der Bremsbacken 82 axial
gegen die Bremsscheibe 11 gezogen und arretiert den Rotor 6 und
somit die Kamera 2 in der gewünschten Neigestellung.
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Wie
sich insbesondere aus 4 ergibt, ist der Bremssattel 8 prinzipiell
als zylindrisches Bauteil ausgebildet. An einem ersten axialen Ende
verfügt der Bremssattel 8 über den besagten
Bremsbacken 82, der eine Bodenfläche des zylindrischen
Bremssattels 8 bildet. An den Bremsbacken 82 schließt
sich ein Spalt 83 zur Aufnahme der Bremsscheibe 11 an.
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In
axialer Richtung jenseits des Spalts 83 folgt ein Grundkörper 84 des
Bremssattels 8. Der Grundkörper 84 ist
derjenige Bereich des Bremssattels 8, der in die Aufnahmebohrung 7 im
Gehäuseseitenteil des Rotors 6 eingesetzt wird.
Im Grundkörper 84 ist eine Durchgangsbohrung ausgebildet,
die in der vorliegenden Ausführungsform leicht exzentrisch bezüglich
der Mittelachse des zylindrischen Bremssattels 8 angeordnet
und mit einem Innengewinde 81 versehen ist. Der Grundkörper 84 und
das Innengewinde 81 erstrecken sich von dem Spalt 83 bis
zum anderen axialen Ende des Bremssattels 8.
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Der
Grundkörper 84 des Bremssattels 8 ist nun
erfindungsgemäß so ausgestaltet, dass ein Spiel zwischen
dem Bremssattel 8 und der Aufnahmebohrung 7 vermieden
oder zumindest vermindert wird. Dazu ist der Grundkörper 84 des
Bremssattels 8 mit zwei Flügeln 85 und 86 ausgebildet,
die sich in Umfangsrichtung des Bremssattels 8 an einen
Sattelabschnitt 87 anschließen. Die Flügel 85 und 86 sind
dabei über relativ dünnwandige Abschnitte oder
Minderungen 88 und 89 mit dem Sattelabschnitt 87 des Grundkörpers 84 verbunden,
so dass eine gewisse radiale Auslenkung der Flügel 85 und 86 bezüglich des
Sattelabschnitts 87 möglich ist. Die Flügel 85 und 86 sind
ihrerseits durch eine axial verlaufende Spreizöffnung 90 voneinander
getrennt, um die Beweglichkeit der Flügel 85 und 86 und
somit die Aufweitung des Grundkörpers 84 radial
auswärts in Richtung der Innenwand der Aufnahmeöffnung 7 (vgl. 3)
zu ermöglichen. Die beiden Flügel 85 und 86,
die Teil des Bremssattels 8 sind, bilden insofern einen
Spreizabschnitt im Bereich des Außenumfangs des Grundkörpers 84 des
Bremssattels 8.
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Beim
Anziehen der Feststellschraube 9 wird der Bremsbacken 82 des
Bremssattels 8 gegen die Bremsscheibe 11 festgezogen.
Dabei wird der Grundkörper 84 des Bremssattels 8 radial
aufgeweitet. Um diese radiale Aufweitung des Grundkörpers 84 beim
Anziehen der Feststellschraube 9 noch genauer zu erläutern,
werden die in der Gewindepaarung zwischen Feststellschraube 9 und
Bremssattel 8 wirkenden Kräfte nun mit Bezug auf 5 beschrieben.
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In 5 ist
ein Ausschnitt aus 3 dargestellt, der das an der
Feststellschraube 9 ausgebildete Außengewinde 91 im
Eingriff mit dem in der Durchgangsbohrung des Grundkörpers 84 des
Bremssattels 8 ausgebildeten Innengewinde 81 zeigt.
Beim Anziehen der Feststellschraube 9 werden die Gewindeflanken
des Innengewindes 81 und des Außengewindes 91 mit
einer senkrecht zu den Flanken gerichteten Kraft F gegeneinander
gepresst. Diese Kraft F hat eine axiale Komponente Fa sowie eine
Radialkomponente Fr. Diese Radialkomponente Fr, die über
den gesamten Umfang des Grundkörpers 84 des Bremssattels 8 wirkt,
drückt die beweglichen Flügel 85 und 86 des
Spreizbereichs 84 radial nach außen gegen die
Wandung der Aufnahmebohrung 7 im Gehäuseseitenteil
des Rotors 6. Durch diese Aufweitung des Grundkörpers 84 des
Bremssattels 8 wird der Bremssattel 8 in der Aufnahmebohrung 7 festgeklemmt.
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Zusammenfassend
lässt sich feststellen, dass die radiale Auslenkung des
Bremssattels 8 in Richtung der Innenwand der Aufnahmebohrung 7 in der
ersten Ausführungsform durch die Zusammenwirkung der komplementären
Keilflächen erfolgt, die durch das Außengewinde 91 und
das Innengewinde 81 gebildet werden.
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Die 6 bis 8 zeigen
eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Feststellbremse.
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6 zeigt
einen Bremssattel 8' einer Feststellbremse gemäß der
zweiten Ausführungsform. Ebenso wie der Bremssattel 8 der
ersten Ausführungsform verfügt der Bremssattel 8' über
einen Bremsbacken 82' sowie einen Grundkörper 84',
die wiederum durch einen Spalt 83' zur Aufnahme der Bremsscheibe 11 voneinander
in Axialrichtung des zylindrischen Bremssattels 8' getrennt
sind. Wie sich aus 6 ergibt, ist der Grundkörper 84' des
Bremssattels 8' zu dem dem Bremsbacken 82' abgewandten
Ende des Bremssattels 8' hin verjüngt, so dass eine
Keilfläche 19 gebildet wird.
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Die
Anordnung des Bremssattels 8' und des Spreizrings 20 im
Gehäuseseitenteil des Rotors 6 ergibt sich aus
den 7 und 8. Hier wird deutlich, dass
der Bremssattel 8' auch in dieser Ausführungsform über
ein Innengewinde 81 verfügt, das mit einem Außengewinde 91 an
der Feststellschraube 9 zusammenwirkt. Zwischen einem innen
liegenden Ende der Feststellschraube 9 und dem Bremsbacken 82' befindet
sich die Bremsscheibe 11. Beim Festziehen der Feststellschraube 9 wird
der Bremsbacken 82' axial gegen die Bremsscheibe 11 gezogen
und arretiert den Rotor 6 und somit die Kamera 2 in
der gewünschten Neigestellung.
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Die
zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten
insbesondere darin, dass der Spreizabschnitt, der beim Ineingriffbringen
des Bremsbackens 82' mit der Bremsscheibe 11 radial auswärts
in Richtung einer Innenwand der Aufnahmeöffnung 7 ausgelenkt
wird, nicht integraler Bestandteil des Bremssattels 8' ist,
sondern durch einen separaten Spreizring 20 gebildet wird.
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Der
Spreizring 20 hat eine im wesentlichen zylindrische Außenumfangsfläche
und eine kegelig ausgebildete Innenumfangsfläche, die eine
zu der Keilfläche 19 komplementäre Keilfläche 21 bildet.
In der vorliegenden Ausführungsform hat der Spreizring 20 außerdem
einen radial verlaufenden Schlitz 22, um seine Verformung
zu erleichtern.
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Anders
als gemäß der ersten Ausführungsform
werden die für die radiale Auslenkung des Spreizabschnitts
verantwortlichen Keilflächen daher nicht durch die Gewindepaarung
zwischen Feststellschraube 9 und Bremssattel 8' gebildet,
sondern durch die komplementären Keilflächen 19 und 21 am Außenumfang
des Grundkörpers 84' des Bremssattels 8' bzw.
am Innenumfang des Spreizrings 20.
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Auch
gemäß der zweiten Ausführungsform wird
beim Anziehen der Feststellschraube 9 der Bremsbacken 82 des
Bremssattels 8' gegen die Bremsscheibe 11 festgezogen.
Dabei wird der Grundkörper 84' des Bremssattels 8' nach
rechts in 7 und 8 gezogen.
Die komplementären Keilflächen 19 und 21 am
Außenumfang des Grundkörpers 84' des
Bremssattels 8' bzw. am Innenumfang des Spreizrings 20 werden
dadurch mit einer senkrecht zu diesen Keilflächen 19, 21 gerichteten
Kraft F gegeneinander gepresst (8). Diese
Kraft F hat eine axiale Komponente Fa sowie eine Radialkomponente
Fr. Da in der Aufnahmebohrung 7 ein Anschlag 61 für
den Spreizring 20 ausgebildet ist, kann dieser sich nicht
weiter in der axialen Richtung bewegen und wird über die
beiden komplementären Keilflächen 19, 21 radial
nach außen gegen die Wandung der Aufnahmebohrung 7 im
Gehäuseseitenteil des Rotors 6 gedrückt.
Dadurch wird der Bremssattel 8' in der Aufnahmebohrung 7 verkeilt.
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Auf
diese Art und Weise wird ein vergleichbarer Effekt erzielt wie bei
der ersten Ausführungsform, und ein Spiel zwischen dem
Bremssattel 8' und der Aufnahmeöffnung 7 wird
vermieden oder zumindest vermindert.
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Ein
Bremssattel 8'' einer Feststellbremse gemäß einer
dritten bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in 9 dargestellt.
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten
gemäß 6 bis 8 insofern,
als statt des Spreizrings 20 nun zwei Keilelemente 24 vorgesehen
sind. Als komplementäre Keilflächen sind dementsprechend
zwei Schrägen 23 am Grundkörper 84' des
Bremssattels 8'' vorgesehen, die mit komplementären
Schrägen 25 an den Keilelementen 24 zusammenwirken.
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Die
Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen
eingeschränkt, sondern kann im Bereich der anliegenden
Schutzansprüche modifiziert werden, beispielsweise wie
folgt.
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So
könnte die Feststellbremse statt an der Neigeeinrichtung 5 grundsätzlich
auch an der Schwenkeinrichtung 4 des Stativkopfs 1 vorgesehen sein,
um die Kamera in einer bestimmten Schwenkstellung zu arretieren.
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In
der oben beschriebenen ersten Ausführungsform wird ein
metrisches Gewinde 81, 91 mit einem Flankenwinkel
von 60° verwendet. Wie sich aus 5 ergibt,
ist die Radialkomponente Fr der Flankenkraft F daher kleiner als
die Axialkomponente Fa. Alternativ könnte ein Gewinde mit
einem Flankenwinkel von 45° verwendet werden; in diesem
Fall wären Radial- und Axialkomponente gleich groß.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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